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【文/ 劉慈欣】

科幻小說在精神上與大航海時代有密切聯系，科幻小說家筆下的宇宙航行，就是海洋探險的三維翻版。一艘小小的飛船，像一粒漂浮在太空中的金屬果殼，這是大多數科幻小說中星際航行的情景。

但真實的恒星際航行可能是另一個樣子，在那種航行中，行駛在廣闊海洋上的將不是從利物浦或鹿特丹駛出的三桅帆船，而很可能是利物浦或鹿特丹本身。

科幻小說中的宇宙航行大多是以某種超技術為基礎的，即那些能在短時間內跨越光年級的距離的技術，比如超光速和空間躍遷等。目前，無論在理論上還是實驗中，都沒有一個被科學界普遍認可的對超光速可能性的證明，空間躍遷就更不用提了。科學和技術的力量是有目共睹的，但自然規律也有一個底線，不可能我們想要什么就有什么。

很可能，當公元兩萬年到來的時候，愛因斯坦的相對論仍然有效，光速仍然不可超越，我們最強的動力仍然還是核聚變。但如果那時的人還是人，就一定揚起了恒星際航行的風帆。

那么，就讓我們想像一下，在以現有的理論為基礎，技術向前邁一兩步的情況下，星際航行可能是什么樣子。

設想我們能將宇宙飛船的速度再提高二、三百倍（相當不少了！），達到光速的百分之一，那么我們到達最近的恒星再返回需要一千年，如果飛船從宋朝出發，現在就快回來了。在這樣長的時間里，像哥倫布那樣帶足淡水和糧食是不太可能的。

當然，應該考慮到冬眠這個辦法（這已經不算是超技術了），一艘小飛船載上兩三個人，在冬眠中用五個世紀到達那里，看一看后再用同樣的時間在冬眠中返回，倒是可以帶足水和干糧（如果對保鮮要求不高的話）。

《星際穿越》中馬特·達蒙使用的冬眠艙

但這樣的航行只限于探索，而人類宇宙航行的最終目的與大航海時代一樣，是要在那些遙遠的地方開辟新世界。在那遙遠的星系，可沒有用幾個玻璃珠就能哄騙著為我們干活兒的土著，要在那里建立一個新世界，無疑是要去很多人的。

即使采用冬眠方式，在到達目的地后這些人也要醒來去開拓新疆域，在把那里的行星變得人類可以生存之前，他們還是要依靠飛船上的系統生活，而這個階段可能長達幾個世紀。

小說《航程中》（《The between days》）就描述了這樣的困境：一艘載有上百名乘員的宇宙飛船，飛向距太陽四十多光年的一顆恒星，計劃在那里的行星上開辟一個人類新世界。全部航程需兩個世紀，這期間飛船上的所有人員都處于冬眠狀態。由于一次意外事件，一名乘員在飛船啟航不久就蘇醒了，而且無法再次進入冬眠，只能在飛船上孤獨地渡過自己的下半生。他又活了六十多年，吃掉了飛船上給養相當大的一部分，這些食物貯藏是為這些星際移民到達目的地后準備的，為此，這名孤獨的人在死前留下了一封道歉信。

其實，就是沒有這位蘇醒者，飛船上的給養又夠這上百人維持多長時間？他們真的能在這么短的時間里把那個陌生的行星變得適合人類生存？這些作者并沒有交待。所以，過去海上航船那種自帶糧草的方式，可能只適合于太陽系內的航行，在恒星際航行中，飛船必須是一個自給自足的生態循環系統。

……它是最精彩的智力游戲之一，在很多方面很像象棋……我考慮得越多，越來越多的小問題就越想越嚴重，所有這些問題糾纏在一起，交織成一張巨大的、相互聯系的因果網……而這一次，人們玩游戲是為了生存。

事實上，人類已經進行過這樣的嘗試，這就是一九九一年的生物圈二號工程。但那個人工生態系統不到一年時間就玩不轉了，里面的科學家不得不走出來，由于過多地呼吸二氧化碳，他們一個個頭暈腦漲，病秧秧的像坐了一年地牢。更有甚者，后來還發現這項實驗有作弊行為。

生物圈二號的失敗有多種原因，其中很重要的一點就是：它不夠大。“……只有象地球這樣規模的生態系統，這樣氣勢磅簿的生態循環，才能使生命萬代不息。”（選自拙作《流浪地球》），這也就決定了未來的恒星際航行很可能是超大規模的。

提到超大規模宇宙航行，我們首先想到用整個行星做為宇宙飛船。這個想法固然宏偉，但也是最笨拙的一個。因為按照這個方案，絕大部分的推進能量都消耗在加速巨量的幾乎是毫無用處的質量——行星內部的質量上，這些質量的唯一意義就是產生引力，而在薄殼容器狀的飛船中，引力可以用旋轉離心力來代替，即便捷又便宜，即使沒有引力，飛船中的空氣也不會喪失。

第二個方案自然是建造超巨型宇宙飛船。我們可能會想像如上海或紐約那樣大的飛船，但考慮到飛船生態系統所需維持的漫長時間，肯定需要大量的植被和水體，這就意味著飛船可能必須造得更大，像克拉克筆下的拉瑪一樣成為一個小世界。

建造這樣的飛船恐怕又需要超技術了。我們知道，對于薄殼結構，體積越大就越脆弱。一個核桃是很結實的，但如果把它的直徑放大十萬倍，即使把殼的厚度也按比例放大，它怕是也難以在地球重力下保持完整。

不錯，科學家和工程師們早就在認真地設計同樣龐大的太空城了，但飛船與太空城有一點很重要的不同：前者需要加速，這與那個大核桃需要承受重力是一回事。不管推進力的分布如何均勻，超巨型飛船總會有相當多的部分產生極其巨大的應力，在可能想像的技術范圍里，這應力是任何材料都難以承受的。這個方案還犯了一個從事理智的風險事業時最大的忌諱：把所有的雞蛋都放進了一個籃子，一旦遇到什么不可避免的災難（這在太空中是很正常的），就全完了。